Pulserende stjerner hjelper til med å kartlegge Melkeveiens ytre rekkevidde

kunstner

Denne kunstnerens bilde av Melkeveien viser posisjonen til solen (gul sirkel) og andre nærliggende Cepheid -variabler (lyseblå sirkler) i forhold til de fem nylig oppdagede Cepheid -variablene (mørkeblå sirkler) som ligger på den andre siden av Melkeveien Vei. De nyoppdagede stjernene ligger over og under galakseplanet og indikerer en fakkel av den ytre skiven. (Bildekreditt: R. M. Catchpole (IoA Cambridge) og NASA/JPL-Caltech)





Nye observasjoner av fem unge variable stjerner avslører en merkelig fortykning i fjerntliggende områder av Melkeveien.

Stjernene er kjent som Cepheid -variabler og er plassert over og under planet til galaksens disk. Denne posisjonen, kombinert med stjernenes unge alder, indikerer en vridning til armen som tidligere ble antydet av observasjoner av støv, men som ikke hadde blitt vist av tilstedeværelse av stjerner.

Stjerner på den andre siden av det galaktiske senteret kan være utfordrende for forskere å observere, ettersom mengden interstellært støv øker på større avstander. Et team av astronomer brukte to teleskoper ved det sørafrikanske astronomiske observatoriet (SAAO) for å fastslå at de fem Cepheid -variablene ligger på den andre siden av bulen av materiale i hjertet av Melkeveien, over og under det galaktiske planet. [Fantastiske bilder av Melkeveiens galakse (galleri)]



Unge stjerner

Med et fast forhold mellom lysstyrken og pulseringshastigheten, Cepheid -variabler fungerer ofte som 'standardlys' for å måle avstander innenfor galaksen. Ved å sammenligne hvor lys en slik stjerne er med hvor lys den skal være hvis en observatør sto ved siden av den, kan astronomer beregne hvor langt unna objektet ligger.

Et team av astronomer ledet av Michael W. Feast, ved University of Cape Town i Sør -Afrika, studerte flere mulige Cepheid -variabler. Listen kom fra Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), som overvåker lyset fra omtrent en milliard stjerner på himmelen for å lage en katalog med mer enn 400 000 stjerner som regelmessig endrer seg i lysstyrke.



Et infrarødt bilde av Cepheid-variabelstjernen OGLE-BLG-CEP-32 og dens nabostjerner (til venstre), sammen med lysspekteret tatt av det sørafrikanske store teleskopet (til høyre).

Et infrarødt bilde av Cepheid-variabelstjernen OGLE-BLG-CEP-32 og dens nabostjerner (til venstre), sammen med lysspekteret tatt av det sørafrikanske store teleskopet (til høyre).(Bildekreditt: Whitelock et al.)

Av de opprinnelige 32 stjernene som ble undersøkt, klassifiserte Feast -teamet fem som sanne Cepheid -variabler og fastsatte avstandene, samt hvor raskt de reiser. Selv om stjernene ligger i en bekk knyttet til Skytten dverggalakse, bestemte astronomene raskt at objektene beveget seg for sakte til å være en del av den grenen. De kan heller ikke være en del av Melkeveiens bule, ettersom de ligger for langt fra det galaktiske sentrum.



Alderen til de variable stjernene utelukket ideen om at de er isolerte ytterligere. Cepheidene er bare rundt 150 millioner år gamle og er unge stjerner, mens enkeltstjerner pleier å være eldre. I stedet utgjør de variable stjernene en del av en disk som tykner når den strekker seg ut av galaksen.

-Cepheider og spiralarmer er begge unge deler av galaksen, så de har en tendens til å bli funnet sammen der stjernedannelse har skjedd nylig, sier studieforfatter Patricia Whitelock, også ved University of Cape Town, til guesswhozoo.com via e-post.

Tidligere studier av hydrogengass antydet at disken til galaksen Melkeveien blusser utover i stedet for å flate ut, men ingen tidligere observasjoner av stjerner kunne bekrefte ideen.

'Vi fant Cepheidene på akkurat den avstanden som var forutsagt for denne økningen i disktykkelse,' skriver teamet i den nye studien, som ble publisert online i dag (14. mai) i tidsskriftet Nature.

Dette innebærer at blusset ikke bare består av gass, men også av stjerner, sa Whitelock - en egenskap som ikke var kjent tidligere.

Mørk materie vrir disken?

Årsaken bak oppblussingen er fortsatt usikker, men en mulig forklaring er tilstedeværelsen av mørk materie.

TIL glorie av mørk materie omgir galakser som Melkeveien. En forutsagt konsekvens er at det diffuse stoffet i den ytre skiven blir sterkere påvirket av dette mystiske stoffet, som verken absorberer eller avgir lys, men utgjør omtrent 80 prosent av det materielle universet.

Slik vridning i andre galakser kan teoretisk hjelpe til med å måle fordelingen av mørkt materiale, sa forskere.

Så langt har forskere brukt gass for å spore faklingen i Melkeveiens ytre skive. Den diffuse gassen er imidlertid vanskelig å spore, og modellene som får sin fordeling i galaksen varierer sterkt. Ved å studere stjerner som Cepheid -variablene, kan astronomer spikre ned en mer detaljert forståelse av Melkeveiens form.

Selv om Festens team ikke vil fortsette å jakte på Cepheid -variabler, betyr det ikke at mer ikke blir funnet.

'Vi forventer at nye undersøkelser for variable stjerner vil vise lignende stjerner i andre deler av galaksen,' sa Whitelock.

Følg oss @Spacedotcom , Facebook eller Google+ . Original artikkel om guesswhozoo.com.